内容正文:
第五章 化工生产中的重要非金属元素A练——基础过关
第一节 硫及其化合物
课时2 硫酸 硫酸根离子的检验
本课学习目标
(1)通过实验探究,了解硫酸的酸性和浓硫酸的特性,能设计实验检验硫酸根离子。
重点:浓硫酸的特性,硫酸根离子的检验。
难点:浓硫酸的特性。
课前预习导学
一.硫酸的用途和工业制备
1.用途:
(1)重要的化工原料,可用于生产 化肥 、 农药 、炸药、染料、盐类等。
(2)用于精炼石油、金属加工前的酸洗及制取各种挥发性酸、作干燥剂等。
2.工业制备:
SO2 SO3 H2SO4
写出工业制备硫酸有关反应的化学方程式:
(1)制备SO2:4FeS2+ 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
(2)制备SO3:2SO2+O22SO3
(3)吸收SO3:SO3 + H2O = H2SO4
二.硫酸的性质
1.稀硫酸
具有酸的通性:
写出下列反应的离子方程式:
(1)稀硫酸与活泼金属反应,如Zn:__Zn+2H+===Zn2++H2↑__。
(2)稀硫酸与金属氧化物反应,如CuO:__CuO+2H+===Cu2++H2O__。
(3)稀硫酸与碱反应,如NaOH:__OH-+H+===H2O__。
(4)稀硫酸与部分盐反应,如Na2CO3:__CO+2H+===CO2↑+H2O__。
2.硫酸的物理性质
硫酸是一种无色、黏稠的油状液体,密度比水的大。浓H2SO4与水以任意比互溶,溶解时可放出大量的热,浓H2SO4稀释的方法是将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
3.浓H2SO4的特性
三大特性:吸水性、脱水性、强氧化性
(1)吸水性:浓硫酸能吸收存在于周围环境中的 水分 ,以及混在气体中的水分子,故常用作干燥剂。
(2)脱水性:浓硫酸能将蔗糖、纸张、棉布和木材等有机物中的氢元素和氧元素按 水 的组成比脱去。
【实验探究】
实验
操作
实验
现象
a.蔗糖逐渐变黑;
b.蔗糖体积膨胀,形成黑色、疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体
实验
结论
a.浓硫酸具有 脱水性 ;
b.浓硫酸具有 强氧化性 ,能将蔗糖炭化生成的碳单质氧化为CO2,自身被还原为SO2
(3)强氧化性:能氧化大多数金属单质和部分非金属单质。
a.与金属单质的反应
实验操作
实验现象
试管a中的铜丝表面 有气泡逸出 ;
试管b中的品红溶液逐渐变为 无色 ;
试管c中的石蕊溶液逐渐变为 红色 ;
将试管a中的溶液慢慢倒入水中,溶液变为 蓝色
化学
方程式
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
b.与非金属单质的反应
在加热时,浓硫酸与木炭发生反应:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O.
(4)常温下,铁、铝遇浓H2SO4发生钝化,可用铝槽车运输浓H2SO4;体现了浓硫酸的强氧化性。
(5)可利用浓H2SO4的高沸点难挥发性制备易挥发性酸(HF、HCl等),
如2NaCl(固)+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑。
【练习】填写下表中的实验现象并判断浓硫酸表现的特性
实验
实验现象
浓硫酸的特性
少量胆矾加入浓硫酸中
蓝色晶体变白
吸水性
用玻璃棒蘸取浓硫酸滴在滤纸上
滤纸变黑
脱水性
将铜片加入盛有浓硫酸的试管中并加热
铜片逐渐溶解,产生无色、有刺激性气味的气体
酸性、强氧化性
【区分浓硫酸的吸水性和脱水性】
吸水性
常用作干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HI等
分清浓硫酸的脱水性和吸水性的区别:
①吸水性:浓硫酸能吸收物质中游离的水,可用作干燥剂。可以是物理变化,也可以是化学变化,如浓硫酸脱去 CuSO4·5H2O晶体中的结晶水;
②脱水性:浓硫酸可将有机物中的H、O原子以2∶1比例脱去
脱水性
将有机物中的H、O以原子数2∶1的比例脱去,如使蔗糖变黑
三.硫酸根离子的检验
1.实验探究
在三支试管中分别加入少量稀硫酸、Na2SO4溶液和Na2CO3溶液,然后各滴入几滴BaCl2溶液,观察现象。再分别加入少量稀盐酸,振荡,观察现象。
项目
稀硫酸
Na2SO4溶液
Na2CO3溶液
滴入几滴BaCl2溶液
有 白色沉淀 生成
有 白色沉淀 生成
有 白色沉淀 生成
加入少量稀盐酸并振荡
白色沉淀不溶解
白色沉淀不溶解
白色沉淀溶解
2.实验结论
在溶液中,SO42-可与Ba2+反应,生成不溶于稀盐酸的白色BaSO4沉淀。
反应的离子方程式为Ba2++SO42-=== BaSO4↓。
3.检验SO42-的正确操作方法:
被检液取清液观察有无白色沉淀产生(